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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024157899
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】熱伝導構造
(51)【国際特許分類】
   H05K 7/20 20060101AFI20241031BHJP
【FI】
H05K7/20 A
H05K7/20 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023072555
(22)【出願日】2023-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】317014747
【氏名又は名称】シュナイダーエレクトリックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】川口 尚範
【テーマコード(参考)】
5E322
【Fターム(参考)】
5E322AA03
5E322AB01
5E322AB02
5E322AB06
5E322EA11
5E322FA04
(57)【要約】
【課題】発熱部品で生じた熱を効率よく放熱することができ、十分な放熱効果を奏することができる熱伝導構造を提供する。
【解決手段】熱伝導構造(1)は、熱伝導部材(2)と、当該熱伝導部材(2)からの熱を筐体(H)に伝える固定部材(3)と、を備える。熱伝導部材(2)は、発熱部品(HB)に接触する接触部(2A)と、接触部(2A)を固定部材(3)に支持する支持部(2B)と、を含み、支持部(2B)は、互いに直交する3軸方向に弾性変形可能に構成されている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発熱部品からの熱を伝導する熱伝導構造であって、
前記発熱部品に接触して当該発熱部品からの熱を伝える熱伝導部材と、
前記発熱部品を収容する筐体に固定され、前記熱伝導部材からの熱を筐体に伝える固定部材と、を備え、
前記熱伝導部材は、
前記発熱部品に接触する接触部と、
互いに直交する3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、前記接触部を前記固定部材に支持する支持部と、を含む、熱伝導構造。
【請求項2】
前記支持部は、前記接触部の中心に対して点対称となるように設けられた、一対の弾性変形部材を備える、請求項1に記載の熱伝導構造。
【請求項3】
前記一対の各弾性変形部材は、前記接触部に連結された第1連結部分と、前記固定部材に連結された第2連結部分と、を備え、
前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲している、請求項2に記載の熱伝導構造。
【請求項4】
前記一対の各弾性変形部材は、前記接触部に連結された第1連結部分と、前記固定部材に連結された第2連結部分と、を備え、
前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間で、螺旋状に形成された螺旋状部、を備える請求項2に記載の熱伝導構造。
【請求項5】
前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間に設けられた歪み部、をさらに備える、請求項3に記載の熱伝導構造。
【請求項6】
前記接触部は、前記発熱部品の外面を覆っている、請求項1から5のいずれか1項に記載の熱伝導構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、熱伝導構造に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、配線基板に実装された発熱部品の熱を外部に放出する電子機器の放熱装置が開示されている。この放熱装置では、発熱部品に当接する伝熱板部と、枠体と伝熱板部との間に設けられて、当該伝熱板部を配線基板と平行に形成可能なばね機構部とを、備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002-190684号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような従来の熱伝導構造では、伝熱板部の下面側が枠体と当該伝熱板部との間に設けられたばね機構部の弾性によって発熱部品の上面に均等に圧接することにより、伝熱板部を通して発熱部品で生じた熱を外部に効率よく放熱可能とされていた。
【0005】
しかしながら、従来の熱伝導構造では、ばね機構部が、配線基板の平面に直交する直交方向(鉛直方向)と、配線基板の平面と平行な平行方向におけるばね機構部の長手方向とに弾性変形することによって、伝熱板部を当該2方向に変位させることは可能であった。しかしながら、当該熱伝導構造では、ばね機構部が、上記2方向に直交する方向に弾性変形しないので、伝熱板部を当該方向に変位させることができなかった。このため、従来の熱伝熱構造では、例えば、配線基板に対して、発熱部品の上面(つまり、伝熱板部の接触面)が当該配線基板の表面と平行とならずに設置された場合、発熱部品と伝熱板部との間にずれが生じて、ばね機構部の弾性によって発熱部品の上面に伝熱板部の下面側を均等に接触できないことがあった。この結果、従来の熱伝熱構造では、発熱部品で生じた熱を効率よく放熱することができずに、放熱効果が不十分になるという問題点を発生することがあった。
【0006】
本開示の一態様は、発熱部品で生じた熱を効率よく放熱することができ、十分な放熱効果を奏することができる熱伝導構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係る熱伝導構造は、発熱部品からの熱を伝導する熱伝導構造であって、前記発熱部品に接触して当該発熱部品からの熱を伝える熱伝導部材と、前記発熱部品を収容する筐体に固定され、前記熱伝導部材からの熱を筐体に伝える固定部材と、を備え、前記熱伝導部材は、前記発熱部品に接触する接触部と、互いに直交する3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、前記接触部を前記固定部材に支持する支持部と、を含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示の一態様によれば、発熱部品で生じた熱を効率よく放熱することができ、十分な放熱効果を奏することができる熱伝導構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本開示の実施形態1に係る熱伝導構造の構成例を説明する側面図である。
図2】上記熱伝導構造の構成例を示す斜視図である。
図3図2のIII-III線断面図である。
図4】本開示の実施形態2に係る熱伝導構造の構成例を示す斜視図である。
図5図4のV-V線断面図である。
図6】本開示の実施形態3に係る熱伝導構造の構成例を示す斜視図である。
図7図6のVII-VII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔実施形態1〕
以下、本開示の実施形態1について図1乃至図3を参照して説明する。なお、本実施形態では、熱伝導構造1の一例として、電子機器の制御部を収容した筐体Hに設けられて、制御部内の発熱部品HBの放熱を行う熱伝導構造1に適用した場合を例示して説明する。
【0011】
<熱伝導構造1の構成>
図1は、本開示の実施形態1に係る熱伝導構造1の構成例を説明する側面図である。図2は、上記熱伝導構造1の構成例を示す斜視図である。図3は、図2のIII-III線断面図である。以下の説明では、図1の矢印で例示されるように、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の互いに直交する3軸方向を定義する。なお、X軸方向は、熱伝導構造1の前後方向であって、発熱部品HBの設置面(例えば、後述のプリント回路基板EKの実装面)の図1の紙面に垂直な方向である。また、Y軸方向は、熱伝導構造1の左右方向であって、X軸方向と直交して発熱部品HBの設置面のX-Y平面を規定する方向である。また、Z軸方向は、熱伝導構造1の上下方向であって、発熱部品HBの設置面に鉛直な方向である。
【0012】
図1において、本実施形態1の熱伝導構造1は、筐体Hの内部に設けられるとともに、発熱部品HBで生じた熱を筐体Hに伝導して、筐体Hを介して当該熱を放熱するよう構成されている。具体的にいえば、熱伝導構造1は、発熱部品HBに接触して当該発熱部品HBからの熱を伝える熱伝導部材2と、発熱部品HBを収容する筐体Hに固定され、熱伝導部材2からの熱を筐体Hに伝える固定部材3と、を備える。発熱部品HBは、例えば、上記制御部に含まれるとともに、プリント回路基板EKに実装(設置)されたIC(Integrated Circuit)である。
【0013】
そして、本実施形態1の熱伝導構造1では、熱伝導部材2が上記電子機器の動作中に発熱部品HBで生じた熱を固定部材3に伝導する。さらに、固定部材3は、熱伝導部材2によって伝達された熱を筐体Hに伝導する。そして、熱伝導構造1では、筐体Hに伝えた熱を、当該筐体Hの外側面及び当該外側面に設けられた図示しないヒートシンクを介して放熱し得る。このように、熱伝導構造1が、発熱部品HBで生じた熱を放熱することから、発熱部品HBでの好ましくない温度上昇を抑えることができ、上記制御部に異常等の発生を抑制することができる。
【0014】
<熱伝導部材2の構成>
図2及び図3も参照して、熱伝導部材2は、発熱部品HBに接触する接触部2Aと、互いに直交する上記3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、接触部2Aを固定部材3に支持する支持部2Bと、を含む。
【0015】
<接触部2A>
接触部2Aは、例えば、熱伝導率が高いリン青銅等の金属材料の板金を用いて構成されている。また、接触部2Aは、発熱部品HBの外面を覆うように設けられている。具体的にいえば、接触部2Aは、発熱部品HBの上面を覆う平面と、当該平面の周囲からZ軸方向に突出するように設けられて発熱部品HBの側面を覆う突出面と、を有する。また、接触部2Aは、後に詳述するように、当該接触部2Aの下面(上記平面)が、支持部2Bにより、発熱部品HBの上面と常時安定した状態で接触するように構成されている。このように、本実施形態1では、接触部2Aは、発熱部品HBの外面を覆っているので、当該発熱部品HBがノイズ源である場合でも、接触部2Aにより、当該発熱部品HBをシールドして、ノイズの漏洩を抑制することができる。換言すれば、接触部2Aは、ノイズ源に対する、EMI(Electromagnetic Interference;電磁障害)対策のシールドとして機能し得る。
【0016】
<支持部2B>
支持部2Bは、接触部2Aの中心に対して点対称となるように設けられた、一対の弾性変形部材2C、2Dを備えている。一対の各弾性変形部材2C、2Dは、各々熱伝導率が高く、かつ、弾性変形可能なリン青銅等の金属材料を用いて構成されている。
【0017】
また、弾性変形部材2Cは、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ延びる2つの直線状部分を含んだL字型の本体部2C1と、本体部2C1の一端部に設けられて接触部2Aに連結された第1連結部分2C2と、本体部2C1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分2C3と、を備える。換言すれば、弾性変形部材2Cは、本体部2C1において、第1連結部分2C2と第2連結部分2C3との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲する構造を有する。
【0018】
また、第1連結部分2C2及び第2連結部分2C3には、図2に示すように、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分2C2及び第2連結部分2C3に曲げ加工を施すことによって設けられている。
【0019】
弾性変形部材2Cが上述の構成を有することによって、本体部2C1は、3軸(X,Y,Z軸)方向へ容易に弾性変形することができる。また、弾性変形部材2Cが上述の構成を有することによって、弾性変形部材2Cが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0020】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分2C2及び第2連結部分2C3に曲げ部を設けることなく、本体部2C1が第1連結部分2C2から第2連結部分2C3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部2C1、第1連結部分2C2、及び第2連結部分2C3を連続的に設ける構成でもよい。
【0021】
同様に、弾性変形部材2Dは、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ延びる2つの直線状部分を含んだL字型の本体部2D1と、本体部2D1の一端部に設けられて接触部2Aに連結された第1連結部分2D2と、本体部2D1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分2D3と、を備える。換言すれば、弾性変形部材2Dは、本体部2D1において、第1連結部分2D2と第2連結部分2D3との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲する構造を有する。
【0022】
また、第1連結部分2D2及び第2連結部分2D3には、図2に示すように、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分2D2及び第2連結部分2D3に曲げ加工を施すことによって設けられている。
【0023】
弾性変形部材2Dが上述の構成を有することによって、本体部2D1は、3軸方向へ容易に弾性変形することができる。また、弾性変形部材2Dが上述の構成を有することによって、弾性変形部材2Dが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0024】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分2D2及び第2連結部分2D3に曲げ部を設けることなく、本体部2D1が第1連結部分2D2から第2連結部分2D3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部2D1、第1連結部分2D2、及び第2連結部分2D3を連続的に設ける構成でもよい。
【0025】
<固定部材3>
図2に示すように、固定部材3は、例えば、熱伝導率が高いリン青銅等の金属材料の板金を用いて、例えば、矩形状の枠状に構成されている。また、固定部材3は、熱伝導構造1が筐体Hの内部に取り付けられた場合に、接触部2Aが発熱部品HBに当接するように支持部2Bを弾性変形させた状態で、当該筐体Hに当接することによって固定される。なお、このように固定部材3が筐体Hに当接して固定されるので、ネジなどを用いて固定部材3を筐体Hに固定する場合に比べて、熱伝導構造1を容易に筐体Hと発熱部品HBとの間に配置することができる。さらに、熱伝導構造1を筐体Hと発熱部品HBとの間に配置した際に、発熱部品HBに対して、支持部2Bの各弾性変形部材2C、2Dを容易に弾性変形させて、別途追従構造を設けることなく、当該発熱部品HBに容易に追従することが可能となる。
【0026】
なお、上記の説明以外に、熱伝導可能な両面テープ、溶接、圧着、ネジ固定などを用いて、固定部材3と筐体Hとを固定する構成でもよい。
【0027】
以上のように構成された本実施形態1の熱伝導構造1は、熱伝導部材2と、当該熱伝導部材2からの熱を筐体Hに伝える固定部材3と、を備える。熱伝導部材2は、発熱部品HBに接触する接触部2Aと、接触部2Aを固定部材3に支持する支持部2Bと、を含み、支持部2Bは、互いに直交する上記3軸方向に弾性変形可能に構成されている。支持部2Bが3軸方向に弾性変形することにより、本実施形態1の熱伝導構造1では、支持部2Bは、発熱部品HBの設置状態にかかわらず、発熱部品HBと接触部2Aとの接触状態を容易に安定させることができる。
【0028】
具体的にいえば、発熱部品HBは、プリント回路基板EKに対して所望の位置からずれた状態実装されることがある。このような設置ずれが発熱部品HBに生じている場合においても、本実施形態1の熱伝導構造1では、支持部2Bは、設置ずれに追従して、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の3軸方向の各々に弾性変形することにより、接触部2Aの発熱部品HBとの接触安定性を高めることができる。この結果、本実施形態1の熱伝導構造1では、発熱部品HBで生じた熱を効率よく接触部2Aに伝えて、当該接触部2Aから固定部材3及び筐体Hに効率よく伝熱することが可能となる。この結果、本実施形態1の熱伝導構造1では、発熱部品HBで生じた熱を効率よく放熱することができ、十分な放熱効果を奏することができる。
【0029】
また、本実施形態1の熱伝導構造1では、接触部2Aは、支持部2Bの一対の弾性変形部材2C、2Dにより、当該接触部2Aの中心に対して点対称に支持される。これにより、接触部2Aを2方向から支持することができる。接触部2Aを一対の弾性変形部材2C、2Dが2方向から支持するので、一対の弾性変形部材2C、2Dは、各々発熱部品HBの設置状態に追従して、スムーズに弾性変形することができる。よって、一対の弾性変形部材2C、2Dは、各々発熱部品HBの設置状態に追従して、スムーズに弾性変形することができ、発熱部品HBの設置ずれを容易に吸収できる。これにより、本実施形態1の熱伝導構造1では、支持部2Bは、発熱部品HBの設置状態にかかわらず、発熱部品HBと接触部2Aとの接触状態をより容易に安定させることができる。この結果、本実施形態1の熱伝導構造1では、発熱部品HBで生じた熱をより効率よく接触部2Aに伝えることができ、十分な放熱効果を容易に奏することができる。
【0030】
また、本実施形態1の熱伝導構造1では、枠状に構成された固定部材3を直接的に筐体Hに固定しているので、上記従来例と異なり、発熱部品HBが設置されるプリント回路基板EKに対して、当該熱伝導構造1を取り付けるための構造を設ける必要がない。換言すれば、本実施形態1の熱伝導構造1では、プリント回路基板EKに取り付け孔などを設けることなく、発熱部品HBとそれに生じた熱を放熱可能な筐体Hとの間に設置可能であるので、プリント回路基板EKに対する加工処理の省略、実装可能な部品点数の削減、またはプリント回路基板EKの大型化などを容易に抑制することができる。
【0031】
より具体的にいえば、上記従来例では、筐体を基板端部(つまり、プリント回路基板EKの端部)に固定することで基板全体をシールドしているので、基板に部品を実装できない部分や高さ規制部分が多く発生する。これに対して、本実施形態1の熱伝導構造1は、プリント回路基板EK上で発熱部品HBのみをシールドするので、プリント回路基板EKのシールド領域以外にも部品を実装でき基板実装の規制を少なくすることができ、プリント回路基板EKの有効活用を容易に行うことができる。
【0032】
なお、上記の説明では、金属材料を用いて熱伝導部材2の各部及び固定部材3を構成した場合を例示して説明した。しかしながら、熱伝導部材2の各部及び固定部材3は、金属材料を用いて構成されることに限られない。熱伝導部材2の各部及び固定部材3は、弾性変形が可能、かつ、筐体Hに向かって熱を伝えることができるものを用いて構成することができ、例えば、熱伝導樹脂を用いることもできる。
【0033】
〔実施形態2〕
本開示の実施形態2について具体的に説明する。図4は、本開示の実施形態2に係る熱伝導構造1の構成例を示す斜視図である。図5は、図4のV-V線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記して、その説明を繰り返さない。
【0034】
本実施形態2と上記実施形態1との主な相違点は、第1連結部分12C2、12D2と第2連結部分12C5、12D5との間に歪み部12C3、12C4、12D3、12D4を設けた点である。
【0035】
<熱伝導部材12の構成>
図4及び図5に示すように、本実施形態2の熱伝導構造1では、熱伝導部材12は、発熱部品HBに接触する接触部12Aと、互いに直交する上記3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、接触部12Aを固定部材3に支持する支持部12Bと、を含む。
【0036】
<接触部12A>
接触部12Aは、例えば、熱伝導率が高いリン青銅等の金属材料の板金を用いて構成されている。また、接触部12Aは、発熱部品HBの外面を覆うように設けられている。具体的にいえば、接触部12Aは、発熱部品HBの上面を覆う平面と、当該平面の周囲からZ軸方向に突出するように設けられて発熱部品HBの側面を覆う突出面と、を有する。また、接触部12Aは、当該接触部12Aの下面(上記平面)が、支持部12Bにより、発熱部品HBの上面と常時安定した状態で接触するように構成されている。
【0037】
以上のように、本実施形態2では、接触部12Aは、発熱部品HBの外面を覆っているので、当該発熱部品HBがノイズ源である場合でも、接触部12Aにより、当該発熱部品HBをシールドして、ノイズの漏洩を抑制することができる。換言すれば、接触部12Aは、ノイズ源に対する、EMI対策のシールドとして機能し得る。また、実施形態1の接触部2Aと同様に、プリント回路基板EKのシールド領域以外にも部品を実装でき基板実装の規制を少なくすることができ、プリント回路基板EKの有効活用を容易に行うことができる。
【0038】
<支持部12B>
支持部12Bは、接触部12Aの中心に対して点対称となるように設けられた、一対の弾性変形部材12C、12Dを備えている。一対の各弾性変形部材12C、12Dは、各々熱伝導率が高く、かつ、弾性変形可能なアルミニウム等の金属材料を用いて構成されている。
【0039】
また、弾性変形部材12Cは、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ延びる2つの直線状部分を含んだL字型の本体部12C1と、本体部12C1の一端部に設けられて接触部12Aに連結された第1連結部分12C2と、本体部12C1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分12C5と、を備える。換言すれば、弾性変形部材12Cは、本体部12C1において、第1連結部分12C2と第2連結部分12C5との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲する構造を有する。
【0040】
また、第1連結部分12C2及び第2連結部分12C5には、図4に示すように、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分12C2及び第2連結部分12C3に曲げ加工を施すことによって設けられている。
【0041】
弾性変形部材12Cが上述の構成を有することによって、本体部12C1は、3軸方向へ容易に弾性変形することができる。また、弾性変形部材12Cが上述の構成を有することによって、弾性変形部材12Cが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0042】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分12C2及び第2連結部分12C3に曲げ部を設けることなく、本体部12C1が第1連結部分12C2から第2連結部分12C3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部12C1、第1連結部分12C2、及び第2連結部分12C3を連続的に設ける構成でもよい。
【0043】
さらに、弾性変形部材12Cには、歪み部12C3及び歪み部12C4が第1連結部分12C2と第2連結部分12C5との間に設けられている。歪み部12C3及び歪み部12C4は、それぞれ本体部12C1のY軸方向に延びる部分及びX軸方向に延びる部分をそれぞれ蛇腹構造に形成することによって設けられている。歪み部12C3及び歪み部12C4は、3軸方向へ容易に撓むことができる。歪み部12C3及び歪み部12C4が設けられることによって、弾性変形部材12Cは、3軸方向へさらに容易に撓むことができる。
【0044】
同様に、弾性変形部材12Dは、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ延びる2つの直線状部分を含んだL字型の本体部12D1と、本体部12D1の一端部に設けられて接触部12Aに連結された第1連結部分12D2と、本体部12D1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分12D5と、を備える。換言すれば、弾性変形部材12Dは、本体部2D1において、第1連結部分12D2と第2連結部分12D5との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲する構造を有する。
【0045】
また、第1連結部分12D2及び第2連結部分12D5には、図4に示すように、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分12D2及び第2連結部分12D5に曲げ加工を施すことによって設けられている。
【0046】
弾性変形部材12Dが上述の構成を有することによって、本体部12D1は、3軸方向へ容易に弾性変形することができる。また、弾性変形部材12Dが上述の構成を有することによって、弾性変形部材12Dが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0047】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分12D2及び第2連結部分12D3に曲げ部を設けることなく、本体部12D1が第1連結部分12D2から第2連結部分12D3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部12D1、第1連結部分12D2、及び第2連結部分12D3を連続的に設ける構成でもよい。
【0048】
さらに、弾性変形部材12Dには、歪み部12D3及び歪み部12D4が第1連結部分12D2と第2連結部分12D5との間に設けられている。これらの歪み部12D3及び歪み部12D4は、それぞれ本体部12D1のY軸方向に延びる部分及びX軸方向に延びる部分をそれぞれ蛇腹構造に形成することによって設けられている。歪み部12D3及び歪み部12D4は、3軸方向へ容易に撓むことができる。歪み部12C3及び歪み部12C4が設けられることによって、弾性変形部材12Cは、3軸方向へさらに容易に撓むことができる。
【0049】
以上の構成により、本実施形態2の熱伝導構造1は、実施形態1のものと同様な効果を奏する。また、本実施形態2の熱伝導構造1では、一対の各弾性変形部材12C、12Dにおいて、歪み部12C3、12C4、12D3、12D4が第1連結部分12C2、12D2と第2連結部分12C5、12D5との間にそれぞれ設けられている。歪み部12C3、12C4、12D3、12D4は、3軸方向へ容易に撓むことが可能である。これにより、本実施形態2では、実施形態1のものに比べて、一対の各弾性変形部材12C、12Dにおける、3軸方向への弾性変形をさらにスムーズに行わせることができる。この結果、本実施形態2では、実施形態1のものに比べて、発熱部品HBの設置状態にかかわらず、発熱部品HNと接触部12Aとの安定した接触状態をさらに確実に得ることができ、十分な放熱効果をより確実に奏することができる。
【0050】
〔実施形態3〕
本開示の実施形態3について具体的に説明する。図6は、本開示の実施形態3に係る熱伝導構造1の構成例を示す斜視図である。図7は、図6のVII-VII線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記して、その説明を繰り返さない。
【0051】
本実施形態3と上記実施形態1との主な相違点は、円形状の固定部材3を用いるとともに、各弾性変形部材22C、22Dにおいて、螺旋状に形成された螺旋状部22C1、22D1を用いた点である。
【0052】
<熱伝導部材22の構成>
図6及び図7に示すように、本実施形態3の熱伝導構造1では、熱伝導部材22は、発熱部品HBに接触する接触部22Aと、互いに直交する上記3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、接触部22Aを固定部材3に支持する支持部22Bと、を含む。また、固定部材3には、上記実施形態1及び2のものと異なり、例えば、円形状の枠体が用いられている。
【0053】
<接触部22A>
接触部22Aは、例えば、熱伝導率が高いリン青銅等の金属材料の板金を用いて構成されている。また、接触部22Aは、発熱部品HBの外面を覆うように設けられている。具体的にいえば、接触部22Aは、発熱部品HBの上面を覆う平面と、当該平面の周囲からZ軸方向に突出するように設けられて発熱部品HBの側面を覆う突出面と、を有する。また、接触部22Aは、当該接触部22Aの下面(上記平面)が、支持部22Bにより、発熱部品HBの上面と常時安定した状態で接触するように構成されている。
【0054】
以上のように、本実施形態3では、接触部22Aは、発熱部品HBの外面を覆っているので、当該発熱部品HBがノイズ源である場合でも、接触部22Aにより、当該発熱部品HBをシールドして、ノイズの漏洩を抑制することができる。換言すれば、接触部22Aは、ノイズ源に対する、EMI対策のシールドとして機能し得る。また、実施形態1の接触部2Aと同様に、プリント回路基板EKのシールド領域以外にも部品を実装でき基板実装の規制を少なくすることができ、プリント回路基板EKの有効活用を容易に行うことができる。
【0055】
<支持部22B>
支持部22Bは、接触部22Aの中心に対して点対称となるように設けられた、一対の弾性変形部材22C、22Dを備えている。一対の各弾性変形部材22C、22Dは、各々熱伝導率が高く、かつ、弾性変形可能なリン青銅等の金属材料を用いて構成されている。
【0056】
また、弾性変形部材22Cは、螺旋状に形成された螺旋状部22C1と、螺旋状部22C1の一端部に設けられて接触部22Aに連結された第1連結部分22C2と、螺旋状部22C1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分22C3と、を備える。
【0057】
また、第1連結部分22C2及び第2連結部分22C3には、上記実施形態1及び2と同様に、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分22C2及び第2連結部分22C3に曲げ加工を施すことによって設けられている。支持部22BをZ軸方向に容易に弾性変形させることができるようになっている。弾性変形部材22Cは、螺旋状部22C1を備えるので、弾性変形部材22Cの3軸方向への弾性変形を容易にしつつ、弾性変形部材22Cが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0058】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分22C2及び第2連結部分22C3に曲げ部を設けることなく、本体部22C1が第1連結部分22C2から第2連結部分22C3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部22C1、第1連結部分22C2、及び第2連結部分22C3を連続的に設ける構成でもよい。
【0059】
同様に、弾性変形部材22Dは、螺旋状に形成された螺旋状部22D1と、螺旋状部22D1の一端部に設けられて接触部22Aに連結された第1連結部分22D2と、螺旋状部22D1の他端部に設けられて固定部材3に連結された第2連結部分22D3と、を備える。
【0060】
また、第1連結部分22D2及び第2連結部分22D3には、上記実施形態1及び2と同様に、各々曲げ部が設けられている。これらの各曲げ部は、例えば、対応する第1連結部分22D2及び第2連結部分22D3に曲げ加工を施すことによって設けられている。弾性変形部材22Dは、螺旋状部22D1を備えるので、弾性変形部材22Dの3軸方向への弾性変形を容易にしつつ、弾性変形部材22Dが大型化するのを抑えることができ、ひいては熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0061】
なお、上記の説明以外に、第1連結部分22D2及び第2連結部分22D3に曲げ部を設けることなく、本体部22D1が第1連結部分22D2から第2連結部分22D3にかけて、なだらかに上り傾斜となるように、これらの本体部22D1、第1連結部分22D2、及び第2連結部分22D3を連続的に設ける構成でもよい。
【0062】
また、支持部22Bにおいて、螺旋状部22C1の2つの円弧状の部分及び螺旋状部22D1の2つの円弧状の部分は、接触部22Aから外側に向かって交互に配置されている。換言すれば、本実施形態3の支持部22Bは、螺旋状部22C1及び螺旋状部22D1の各々によって構成された2つの渦巻形状を有する。
【0063】
以上の構成により、本実施形態3の熱伝導構造1は、実施形態1のものと同様な効果を奏する。また、本実施形態3の熱伝導構造1では、一対の各弾性変形部材22C、22Dにおいて、第1連結部分22C2、22D2及び第2連結部分22C3、22D3との間で、螺旋状部22C1、22D1が設けられている。これにより、本実施形態3の熱伝導構造1では、各弾性変形部材22C、22Dが大型化するのを抑えて、熱伝導構造1のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0064】
なお、上記の実施形態3の説明以外に、例えば、実施形態2と同様に、螺旋状部22C1、22D2の途中に歪み部を設けてもよい。これにより、弾性変形部材22C、22Dの3軸方向への弾性変形をさらにスムーズに行わせることができる。
【0065】
〔まとめ〕
上記の課題を解決するために、本開示の第1態様に係る熱伝導構造は、発熱部品からの熱を伝導する熱伝導構造であって、前記発熱部品に接触して当該発熱部品からの熱を伝える熱伝導部材と、前記発熱部品を収容する筐体に固定され、前記熱伝導部材からの熱を筐体に伝える固定部材と、を備え、前記熱伝導部材は、前記発熱部品に接触する接触部と、互いに直交する3軸方向に弾性変形可能に構成され、かつ、前記接触部を前記固定部材に支持する支持部と、を含む。
【0066】
上記構成によれば、熱伝導構造は、熱伝導部材と、当該熱伝導部材からの熱を筐体に伝える固定部材と、を備える。熱伝導部材は、発熱部品に接触する接触部と、接触部を固定部材に支持する支持部と、を含み、支持部は、互いに直交する3軸方向に弾性変形可能に構成されている。支持部が3軸方向に弾性変形することにより、支持部は、発熱部品の設置状態にかかわらず、発熱部品と接触部との接触状態を容易に安定させることができる。したがって、発熱部品で生じた熱を効率よく接触部に伝えて、当該接触部から固定部材及び筐体に効率よく伝熱することが可能となる。この結果、発熱部品で生じた熱を効率よく放熱することができ、十分な放熱効果を奏することができる。
【0067】
本開示の第2態様は、第1態様の熱伝導構造において、前記支持部は、前記接触部の中心に対して点対称となるように設けられた、一対の弾性変形部材を備えてもよい。
【0068】
上記構成によれば、接触部は、支持部の一対の弾性変形部材により、当該接触部の中心に対して点対称に支持されるので、一対の弾性変形部材は、発熱部品の設置状態に追従して、スムーズに弾性変形することができ、発熱部品の設置ずれを容易に吸収できる。これにより、支持部は、発熱部品の設置状態にかかわらず、発熱部品と接触部との接触状態をより容易に安定させることができる。この結果、発熱部品で生じた熱をより効率よく接触部に伝えることができ、十分な放熱効果を容易に奏することができる。
【0069】
本開示の第3態様は、第2態様の熱伝導構造において、前記一対の各弾性変形部材は、前記接触部に連結された第1連結部分と、前記固定部材に連結された第2連結部分と、を備え、前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲してもよい。
【0070】
上記構成によれば、一対の各弾性変形部材は、上記第1連結部分と上記第2連結部分との間で、少なくとも1箇所直交方向に屈曲しているので、各弾性変形部材の3軸方向への弾性変形を容易にしつつ、各弾性変形部材が大型化するのを抑えて、熱伝導構造のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0071】
本開示の第4態様は、第2態様の熱伝導構造において、前記一対の各弾性変形部材は、前記接触部に連結された第1連結部分と、前記固定部材に連結された第2連結部分と、を備え、前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間で、螺旋状に形成された螺旋状部、を備えてもよい。
【0072】
上記構成によれば、一対の各弾性変形部材には、上記第1連結部分と上記第2連結部分との間で、螺旋状部が設けられている。これにより、各弾性変形部材の3軸方向への弾性変形を容易にしつつ、各弾性変形部材が大型化するのを抑えて、熱伝導構造のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0073】
本開示の第5態様は、第3態様または第4態様の熱伝導構造において、前記一対の各弾性変形部材は、前記第1連結部分と前記第2連結部分との間に設けられた歪み部、をさらに備えてもよい。
【0074】
上記構成によれば、一対の各弾性変形部材は、歪み部が第1連結部分と第2連結部分との間に設けられているので、一対の各弾性変形部材における、3軸方向への弾性変形をさらにスムーズに行わせることができる。この結果、発熱部品の設置状態にかかわらず、発熱部品と接触部との安定した接触状態をさらに確実に得ることができ、十分な放熱効果をより確実に奏することができる。
【0075】
本開示の第6態様は、第1態様から第5態様のいずれかの熱伝導構造において、前記接触部は、前記発熱部品の外面を覆ってもよい。
【0076】
上記構成によれば、接触部は、発熱部品の外面を覆っているので、当該発熱部品がノイズ源である場合でも、当該発熱部品をシールドして、ノイズの漏洩を抑制することができる。
【0077】
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0078】
1 熱伝導構造
2、12、22 熱伝導部材
2A、12A、22A 接触部
2B、12B、22B 支持部
2C、2D、12C、12D、22C、22D 弾性変形部材
2C2、2D2、12C2、12D2、22C2、22D2 第1連結部分
2C3、2D3、12C5、12D5、22C3、22D3 第2連結部分
12C3、12C4、12D3、12D4 歪み部
22C1、22D1 螺旋状部
3 固定部材
HB 発熱部品
H 筐体
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7